Стартап GraphenePower рассказал общественности о своей инновационной разработке, которая кардинально меняет представление о портативных источниках энергии — ультратонкие аккумуляторные батарейки. Функционируют они на основе графеновой бумаги толщиной всего 0,1мм. Данные элементы питания демонстрируют беспрецедентную гибкость и устойчивость к механическим деформациям, сохраняя при этом 100% своей емкости даже после тысяч циклов изгиба.
Технология производства и принцип работы
В основе революционных аккумуляторных батарей лежит запатентованный многослойный композитный материал:
· Мономолекулярный слой графена обеспечивает высочайшую электропроводность.
· Наноцеллюлозная основа создает гибкую и прочную матрицу.
· Ионно-проводящие полимеры заменяют традиционный жидкий электролит.
· Самосборная структура позволяет материалу восстанавливать целостность после повреждений.
Ключевые преимущества графеновых батареек:
· Рекордная гибкость — выдерживают изгиб радиусом до 1 мм без потери производительности.
· Невероятная тонкость — толщина 0,1мм открывает новые возможности для миниатюрных устройств.
· Сохраняемая емкость — 100% от номинальных значений даже после 10000(!) циклов деформации.
· Быстрая зарядка — 95% емкости за 5 минут благодаря высокой проводимости графена. А саморазряд составляет менее 1% в месяц.
· Температурная стабильность — работают в диапазоне от -70°C до +150°C, что для современной техники является настоящим прорывом с точки зрения универсальности эксплуатации.
· Удельная емкость: 350 Втч/кг (в 2.5 раза выше литиевых аналогов)
Для сравнения, обычные литий-ионные аккумуляторные батарейки имеют серьезные ограничения в гибких устройствах:
· Максимальный изгиб не более 15-20 градусов.
· Необратимое повреждение при деформациях.
· Ограниченная термическая стабильность.
А графеновые аналоги решают эти проблемы благодаря оптимальной атомарной толщине и гибкости углеродных слоев, механической прочности своей нано-основы и отсутствию жидкого электролита.
Причем, срок службы подобных батареек-аккумуляторов может достигать 8-10 лет или 2000 полных циклов зарядки-разрядки. В то время как области применения не ограничиваются лишь гибкими смартфонами либо иной складной электроникой. Это также могут быть и носимые медицинские датчики, умная одежда, интернет вещей и прочие сферы, где требуются тонкие и гибкие источники питания. Кроме того, технология открывает новые возможности для встраиваемой электроники и биоинтерфейсов.
Будущее уже наступило
Аккумуляторные батарейки на основе графеновой бумаги можно назвать качественным скачком в развитии гибкой электроники. Их уникальные характеристики открывают новые горизонты для создания по-настоящему складных и носимых устройств. Такие элементы питания могут вывести на абсолютно новый уровень следующие поколения электронных устройств, где важны минимальная толщина и максимальная гибкость.
GraphenePower планирует в ближайшие 2 года увеличить энергетическую плотность новейших графеновых батарей на 50%, снизить стоимость производства на 70% и разработать прозрачные версии для специальных применений. И вместе с тем будет налажено массовое производство стандартных форматов.
